Introduction

Transcription

Introduction
Aspects de l’histoire de la météorologie au
Luxembourg
Jos. A. Massard
1a, rue des Romain
L-6478 Echternach
E-mail: [email protected]
Résumé
Les premières observations météorologiques au Luxembourg ont été faites par le professeur Nicolas Bodson
(1802-1871) à partir de l’hiver 1837 jusqu’en 1852. Parallèlement, le professeur P.J.J. van Kerckhof (1813-1876)
a également fait des relevés, mais il n’en reste guère de
traces. Le grand pionnier de la météorologie luxembourgeoise a été le professeur François Reuter (18191908) dont les observations publiées dans plusieurs
ouvrages et articles ont couvert la période de 1854 à
1894. Une partie en a été publiée de façon posthume en
1917 par le professeur Guillaume Soisson (1866-1918).
Le premier service météorologique officiel – ra�aché à
l’administration des services agricoles – a été créé en
1907. En 1946, l’installation de l’aéroport de Luxembourg
a nécessité la création d’un service météorologique spéci-
fique lié à l’aéroport. En 1950 le professeur Eugène Lahr
(1897-1981), observateur de la station météorologique de
premier ordre de Luxembourg-Limpertsberg, a publié
les résultats d’un siècle d’observations météorologiques
faites au Luxembourg, un ouvrage fondamental pour
la météorologie du Grand-Duché qui a été complété
en 1964 par la publication d’un ouvrage de synthèse
sur le temps et le climat du Luxembourg. L’« Annuaire
météorologique et hydrologique » édité depuis 1949 par
l’Administration des services techniques de l’agriculture
reste une intarissable source de données météorologiques.
Les publications du STATEC (Service central de la statistique et des études économiques) fournissent également
des informations sur le climat.
Abstract
The first meteorological observations in Luxembourg
were made by professor Nicolas Bodson (1802-1871),
beginning in winter 1837 and ending in 1852. At the
same time professor P.J.J. van Kerckhof (1813-1876)
made records too, but unfortunately they are mostly lost.
The greatest pioneer of Luxembourg meteorology was
professor François Reuter (1819-1908) with observations
ranging from 1854 to 1894 and published in several books
and articles. His last records were published posthumously in 1917 by professor Guillaume Soisson (18661918). The first official weather service was created in 1907
and a�ached to the ‘Administration des services agricoles’
(Administration of agricultural services). In 1946, the
opening of the airport of Luxembourg required the
creation of a specific weather service linked to the airport.
In 1950 professor Eugène Lahr (1897-1981), observer of the
weather station of Luxembourg-Limpertsberg, published
the results of one century of meteorological observations made in Luxembourg, a fundamental work for the
meteorology of the Grand Duchy which was completed in
1964 by the publication of a comprehensive work on the
weather and the climate of Luxembourg. The ‘Annuaire
météorologique et hydrologique’ (Weather and hydrological directory) published since 1949 by the ‘Administration des services techniques de l’agriculture’ (Administration of the engineering departments of agriculture)
remains a precious weather data source. Some of the
publications of the STATEC (Service central de la statistique et des études économiques, Central service of
statistics and economic surveys) also provide information
on the climate.
Zusammenfassung
Die ersten meteorologischen Beobachtungen in
Luxemburg wurden von Professor Nicolas Bodson
(1802-1871) zusammengetragen (ab dem Winter 1837 bis
ins Jahr 1852). Parallel hierzu machte Professor P.J.J. van
Kerckhof (1813-1876) ebenfalls Aufzeichnungen, von
denen jedoch nur noch einige Blä�er erhalten geblieben
sind. Der große Pionier der luxemburgischen Meteorologie war Professor François Reuter (1819-1908), dessen
Beobachtungen von 1854 bis 1894 reichten und ihren
Niederschlag in mehreren Büchern und Artikeln fanden.
Seine letzten Aufzeichnungen wurden 1917 posthum
von Professor Guillaume Soisson (1866-1918) veröffentlicht. Der erste amtliche We�erdienst wurde 1907 bei
der Ackerbauverwaltung (Administration des services
agricoles) eingerichtet. 1946 erforderte die Inbetriebnahme des Flughafens von Luxemburg die Einrichtung
eines besonderen, dem Flughafen angegliederten
We�erdienstes. 1950 fasste Professor Eugène Lahr (18971981), Beobachter der We�erstation von LuxemburgLimpertsberg, die Resultate von 100 Jahren meteorologischen Beobachtungen in Luxemburg in einer für
die Meteorologie des Großherzogtums grundlegenden
Arbeit zusammen. Sie wurde 1964 durch die Veröffentlichung einer Synthese über das Luxemburger We�er
und Klima ergänzt. Das seit 1949 durch die Verwaltung
der technischen Dienste der Landwirtscha� (Administration des services techniques de l’agriculture) herausgegebene Jahrbuch (Annuaire météorologique et hydrologique) stellt eine sehr ergiebige Klima-Datenquelle dar.
Die Publikationen des offiziellen statistischen Dienstes
STATEC (Service central de la statistique et des études
économiques) liefern ebenfalls eine Reihe von Informationen über das Klima des Landes.
Les archives climatiques quantitatives de
Luxembourg-ville: analyse primaire des longues
séries chronologiques (1838-2003)
Gilles Drogue, Lucien Hoffmann, Laurent Pfister
CREBS-Cellule de Recherche en Environnement et Biotechnologies,
Centre de Recherche Public – Gabriel Lippmann,
162a, Avenue de la Faïencerie,
L-1511 Luxembourg,
Grand-Duché de Luxembourg.
Auteur correspondant:
e-mail: [email protected]
tél: (352) 47 02 61 404
fax: (352) 47 02 61 449
Résumé
Les observations météorologiques instrumentales ont
débuté au Luxembourg au cours de la première moitié
du 19ème siècle. A la faveur de mesures répétitives et peu
à peu normalisées, les archives climatologiques luxembourgeoises se sont étoffées au fil du temps et perme�ent
aujourd’hui de retracer l’évolution des principaux
paramètres météorologiques depuis plus de 150 ans. Les
données brutes contenues dans ces archives climatiques
demandent néanmoins un travail d’homogénéisation
destiné à soustraire, autant que possible, l’effet des
vicissitudes des conditions de mesure sur les observations météorologiques. L’objet de cet article est donc
d’appliquer une méthodologie d’homogénéisation
perme�ant de contrôler les longues séries chronologiques
de précipitations, de température de l’air et de durée
d’insolation enregistrées à la « station climatologique de
Luxembourg-ville » pour in fine, garantir leur « exploitabilité » et entreprendre des analyses sur la variabilité
climatique multi-décennale au Luxembourg.
Abstract
Instrumental meteorological observations were
initiated in the Grand-Duchy of Luxembourg since the
early 19th century. Systematic and progressive standard
meteorological measurements allowed building
up climatological archives, which provide today a
historical perspective of the main meteorological
parameters over more than 150 years. Nevertheless,
it is absolutely necessary that raw data contained in
these climatological archives be subject to a homogeni-
zation procedure in order to remove any instrumental
artefacts on the meteorological observations. The aim
of this paper is therefore to apply a homogenization
methodology for controlling the reliability of long-term
rainfall, air temperature and sunshine duration series
recorded in Luxembourg-city in order to be able to
perform multi-decadal climatic variability analyses in
the Grand-Duchy of Luxembourg.
Zusammenfassung
Meteorologische Messungen werden in Luxemburg seit
Anfang des 19. Jahrhunderts durchgeführt. Durch die
zunehmende Verbreitung anerkannter Messmethoden
konnte das luxemburgische Klimadatenarchiv im Laufe
der Zeit vergrössert werden und erlaubt heute die
Analyse der Veränderungen der wichtigsten meteorologischen Parameter seit mehr als 150 Jahren. Die klimatologischen Rohdaten erfordern nicht desto weniger
eine Homogenisierung um die durch die Messgeräte
bedingten fehlerha�en Daten zu entfernen. Das Ziel
dieser Studie ist die Anwendung einer Methode zur
Homogenisierung der verfügbaren Datenreihen um die
Auswertung langfristiger chronologischer Datenreihen
der Niederschlagsmengen, der Lu�temperaturen und
der Sonnenscheindauern, gemessen an der Klimastation
Luxemburg-Stadt, zu ermöglichen, um eine Studie des
Klimawandels in Luxemburg zu unternehmen.
Evolution du climat et répercussions sur le
fonctionnement des hydrosystèmes au Grand-Duché
de Luxembourg au cours des 150 dernières années
Laurent Pfister
CREBS – Cellule de Recherche en Environnement et Biotechnologies,
Centre de Recherche Public – Gabriel Lippmann, 162a, Ave. de la Faïencerie,
L-1511 Luxembourg, Grand-Duché de Luxembourg
Gilles Drogue
CREBS – Cellule de Recherche en Environnement et Biotechnologies,
Centre de Recherche Public – Gabriel Lippmann, 162a, Ave. de la Faïencerie,
L-1511 Luxembourg, Grand-Duché de Luxembourg
Christelle Poirier
ANETAME Ingénierie,
21, chemin du Plateau, F-67500 Haguenau, France
Lucien Hoffmann
CREBS – Cellule de Recherche en Environnement et Biotechnologies,
Centre de Recherche Public – Gabriel Lippmann, 162a, Ave. de la Faïencerie,
L-1511 Luxembourg, Grand-Duché de Luxembourg
Résumé
Les débuts de l’étude scientifique du climat au GrandDuché de Luxembourg peuvent être situés au milieu du
19ème siècle, avec le démarrage systématique de relevés de
diverses variables météorologiques par des professeurs
de l’enseignement secondaire à Luxembourg-ville. Les
premières observations hydrologiques systématiques
ont démarré vers la fin du 19ème siècle sur les principaux
cours d’eau luxembourgeois, comme la Sûre ou encore
la Moselle.
Suite aux aléas de la deuxième guerre mondiale, bon
nombre des observations réalisées jusqu’au milieu
des années 1940 ont été vraisemblablement perdues.
Néanmoins, les quelques séries hydro-climatologiques
qui existent encore aujourd’hui ont permis, combinées
avec les relevés de plus en plus nombreux et précis
réalisés depuis le milieu du 20ème siècle, d’étudier les
grandes tendances dans le fonctionnement de nos hydrosystèmes, de même que leur sensibilité aux variations des
facteurs climatiques. Il ressort de l’analyse de ces observations historiques que depuis le milieu du 20ème siècle,
les précipitations hivernales ont été marquées par une
forte augmentation, essentiellement sous l’impulsion
d’un accroissement sensible du nombre de journées
avec des circulations atmosphériques de secteur Ouest.
Les hydrosystèmes ont réagi à ces changements pluviométriques par un accroissement sensible des débits
maximums en période hivernale.
Abstract
The scientific study of the climate of the Grand-Duchy
of Luxembourg started by the middle of the 19th century,
when systematic observations of climatic variables
first took place on a regular basis. This actually was an
initiative of a few professors of secondary schools of the
city of Luxembourg. The first hydrological observations
started by the end of the 19th century on the main rivers
of the hydrographical network of the Grand-Duchy of
Luxembourg, namely the Sure and the Moselle.
As a result of the second World War, many observations
that had been made until the middle of the 1940s were
probably lost. However, some historical hydro-climatological observation series are still available today. Their
analysis, together with data issued by an ever increasing
observation network during the second half of the 20th
century, has allowed to study trends in the behaviour
of the river systems, as well as their sensitivity to the
variability of climatological variables. The analysis of
those historical observation series has shown that since
the middle of the 20th century, winter rainfall has been
atmospheric circulations. The river systems have reacted
characterised by a strong increasing trend, mainly due to
to these changes in rainfall with a statistically significant
a marked increase in the number of days with westerly
increase of maximum daily runoff during winter.
Die Anfänge der wissenscha�lichen Erfassung des
Klimas im Grossherzogtum Luxemburg gehen auf die
zweite Häl�e des 19ten Jahrhunderts zurück, mit der
systematischen Aufzeichnung der Tageswerte verschiedener meteorologischer Parameter durch Professoren
des Sekundarunterrichts in Luxemburg-Stadt. Die
ersten systematischen hydrologischen Aufzeichnungen
auf unseren Hauptgewässern Sauer und Mosel datieren
vom Ende des 19ten Jahrhunderts.
der zweiten Häl�e des 20ten Jahrhunderts in immer
grösserer räumlicher und zeitlicher Auflösung erfasst
werden, die Haup�endenzen im Verhalten unserer
Flusssysteme, sowie deren Empfindlichkeit gegenüber
der Variabilität von klimatologischen Variablen, studiert
werden. Aus der Analyse dieser historischen Beobachtungsreihen ist hervorgegangen, dass seit der Mi�e des
20ten Jahrhunderts die Winterregenmengen sich durch
eine starke Zunahme auszeichnen. Dies ist hauptsächlich
auf den immer stärker werdenden Einfluss der Zahl an
Wintertagen mit atmosphärischen Westzirkulationen
zurückzuführen. Unsere Flusssysteme haben auf
diese Änderungen in der zeitlichen Regenverteilung mit
einer empflindlichen Zunahme der maximalen täglichen
Wasserstände reagiert.
Im Laufe des zweiten Weltkriegs sind viele hydrometeorologische Aufzeichnungen die bis zur Mi�e der
1940er Jahre aufgezeichnet worden waren vermutlich
zerstört worden. Trotz dieser schwierigen Datenlage
konnten mi�els einiger noch erhaltener Aufzeichnungen, kombiniert mit den rezenteren Daten die seit
Trajectoire climatique et réponse hydrologique à
l’horizon 2050: l’exemple de deux cours d’eau
luxembourgeois
Gilles Drogue
CREBS-Cellule de Recherche en Environnement et Biotechnologies,
Centre de Recherche Public – Gabriel Lippmann,
162a, Avenue de la Faïencerie,
L-1511 Luxembourg, Grand-Duché de Luxembourg
Lucien Hoffmann
CREBS-Cellule de Recherche en Environnement et Biotechnologies,
Centre de Recherche Public – Gabriel Lippmann,
162a, Avenue de la Faïencerie,
L-1511 Luxembourg, Grand-Duché de Luxembourg
Patrick Matgen
CREBS-Cellule de Recherche en Environnement et Biotechnologies,
Centre de Recherche Public – Gabriel Lippmann,
162a, Avenue de la Faïencerie,
L-1511 Luxembourg, Grand-Duché de Luxembourg
Laurent Pfister
CREBS-Cellule de Recherche en Environnement et Biotechnologies,
Centre de Recherche Public – Gabriel Lippmann,
162a, Avenue de la Faïencerie,
L-1511 Luxembourg, Grand-Duché de Luxembourg
Thierry Leviandier
Centre d’Ecologie Végétale et d’Hydrologie, UMR-MA 102 ENGEES-ULP,
1, quai Koch,
F-67070 Strasbourg cedex, France
Auteur correspondant
e-mail: [email protected]
tél: (352) 47 02 61 404
fax: (352) 47 02 61 449
Résumé
Dans le contexte d’un réchauffement climatique probablement chronique au cours des prochaines décennies, il
est impératif d’éme�re des scénarios aptes à quantifier
les répercussions des variations futures du climat sur
nos hydrosystèmes. Cet article propose deux trajectoires
possibles du climat luxembourgeois à l’horizon 2050,
fondées sur deux scénarios d’émission de gaz à effet de
serre du Groupe Intergouvernemental sur l’Evolution
du Climat (GIEC) et marquées à des degrés divers par
une océanisation hivernale (hivers doux et humides) et
une dégradation xérothermique estivale (étés chauds et
secs). La réponse hydrologique aux conditions climatiques futures, de deux affluents de l’Alze�e jaugés
depuis plusieurs années, a été simulée à l’aide d’un
modèle hydrologique de type conceptuel. Les résultats
indiquent i) une stationnarité du débit moyen annuel,
ii) une durée de retour plus courte pour les quantiles
de crue, iii) des hautes eaux plus prononcées en hiver
avec un décalage du maximum au mois de mars, iv) des
basses eaux singulièrement plus creusées en été.
Abstract
In the context of a very likely global warming in the
future decades, elaborating scenarios for quantifying the
impact of climate variations on hydro-systems is of major
importance. Based on two IPCC (Intergovernmental
Panel on Climate Change) emission scenarios, this paper
suggests two climate scenarios for the Grand-Duchy of
Luxembourg in the 2050’s, both characterized, more or
less, by more humid and warmer conditions in winter,
as well as drier and warmer conditions in summer. The
hydrological response of two gauged Alze�e river tributaries to these future climate forcings has been simulated
with a conceptual rainfall-runoff model. Outcomes of the
modelling impact assessment indicate: i) no evolution
for the annual mean discharge, ii) a higher winter flood
hazard magnitude for a given return period, iii) more
pronounced high water levels with a shi� towards a
maximum in March, iv) severe low flows in summer.
Zusammenfassung
Im Zusammenhang einer möglichen Klimaerwärmung
im Laufe der nächsten Jahrzehnte ist es unabdingbar
Szenarien aufzustellen, welche die Einflüsse der
kün�igen Klimaschwankungen auf Gewässer abschätzen.
Diese Studie schlägt zwei mögliche Klimaszenarien für
das Jahr 2050 vor, gemäss zweier Treibhausgasausstossszenarien des IPCC, die sich, mehr oder weniger,
durch feuchtere und mildere Winter und wärmere und
trockenere Sommer auszeichnen. Für zwei Nebenflüsse
der Alze�e wurde der Impakt einer möglichen klima-
tischen Veränderung mit Hilfe eines konzeptuellen
hydrologischen Modells simuliert. Die Ergebnisse lassen
auf i) eine Stationarität des jährlichen durchschni�lichen
Abflusses, ii) eine kürzere Wiederkehrzeit bestimmter
aktueller Abflussquantile, iii) höhere Spitzenabflüsse
während der Wintermonate und eine Verschiebung des
jährlichen Spitzenabflusses auf den Monat März und
iv) eine Verringerung der Niedrigabflüsse während der
Sommermonate schliessen.